Chinas neue Familie von Trägerraketen



Am vergangenen Samstag wurde der erste Start der chinesischen Trägerrakete Great Voyage-7 der Mittelklasse erfolgreich abgeschlossen. Dies ist die zweite Rakete der neuen Familie. Und die Geheimhaltung der chinesischen Kosmonautik hat uns überrascht - es stellt sich heraus, dass eine der Nutzlasten dieses experimentellen Starts das Modell eines neuen bemannten Raumfahrzeugs war.

Ordne die Dinge




Unter dem allgemeinen Namen "Great Campaign" (im Folgenden als CZ, Changzheng oder LM bezeichnet) kombinierten die Chinesen eine Vielzahl von Raketen, sodass Sie mit der Notation eine bestimmte Reihenfolge festlegen müssen.
Einfache Rakete „Lange Marsch-1“ startete den ersten chinesischen Satelliten und 1D - Version wurde für kommerzielle Starts angeboten. Da es keine Kunden gab, wurde die CZ-1 nur zweimal gestartet, und die CZ-1D testete drei Sprengköpfe dreimal.
Der Große 2. März ist eine Raketenfamilie für sich. Es wurden leichte Versionen -2A, C, D (bis zu drei Tonnen im niedrigen Orbit) und mittlere Versionen E (9200 kg pro DOE) und F (8400 kg pro DOE) entwickelt. CZ-2E fliegt nicht mehr und -2F ist das Arbeitstier des chinesischen bemannten Programms.
Die große Kampagne 3Es ist eine Unterfamilie von Trägerraketen der leichten bis mittleren Klasse von 5 bis 13 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn. Die mehr Hebeoptionen B und C werden verwendet, um Satelliten in die geostationäre Umlaufbahn zu bringen.
Der Große 4. März zeigt in verschiedenen Versionen 4-4,2 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn und wird für Starts in eine polare Umlaufbahn verwendet.

Alle oben genannten Raketen verwenden Heptyl und Amyl als Treibstoffpaar. Heptyl (asymmetrisches Dimethylhydrazin) ist eine Substanz der höchsten Gefahrenklasse, Gift, Karzinogen, Mutagen, Teratogen und im Allgemeinen seltener Dreck. Amyl (Stickstofftetroxid) ist etwas weniger böse, giftig wie Chlor, und Pflanzen wachsen besser daraus. Diese Komponenten waren für militärische Interkontinentalraketen geeignet, da sie bei Raumtemperatur in flüssiger Form gelagert werden konnten und die Rakete jede Sekunde starten konnte. Sie sind auch im Weltraum sehr praktisch, da sie keine spezielle Wärmeisolierung erfordern. Und wenn noch ein paar hundert Kilogramm Gift auf der oberen Stufe, dem Satelliten, dem interplanetaren Raumschiff oder dem Raumschiff überlebt werden können, sind Hunderte Tonnen Heptyl und Amyl in den ersten Stufen der Trägerraketen bereits übertrieben.Sie sind auch teurer als Sauerstoff und Kerosin und erfordern die Produktion spezieller Pflanzen, die auch Sicherheitsmaßnahmen ergreifen müssen, um das Personal und die Bewohner des Distrikts nicht zu vergiften. Daher gehen wie bei unserem Proton die Tage dieser Raketen zu Ende. Und an ihre Stelle treten umweltfreundlichere Raketen:

Die Great Campaign 11 ist eine neue Feststoff-Trägerrakete der leichten Klasse, die erstmals 2015 geflogen ist und eine Nutzlast von 700 kg in einer niedrigen Umlaufbahn hat.

Und schließlich eine neue Familie von Sauerstoff-Kerosin-Raketen:
„The Great Campaign-6“ - eine Trägerrakete der leichten Klasse (eine Tonne in die polare Umlaufbahn, einige in die erdnahe Umlaufbahn). Es flog zum ersten Mal im September 2015.
Der Great March 7, eine mittelgroße Trägerrakete mit 13,5 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn, flog am Samstag zum ersten Mal.
Die Great Voyage 5 ist eine schwere Trägerrakete mit 25 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn. Der erste Flug wird in der zweiten Hälfte dieses Jahres erwartet.

Darüber hinaus ist bekannt, dass es sich bei der CZ-9 um ein Projekt einer superschweren Rakete mit einer Tragfähigkeit von 130 Tonnen handelt.

Und dieses Diagramm zeigt die Betriebsjahre jedes Raketentyps.



Verwandte an Motoren


Warum können diese drei Raketen zur selben Familie gehören? Tatsache ist, dass sie die gleichen Motoren verwenden. Seit den 2000er Jahren entwickelt China eine Flüssig-Treibstoff-Raketentechnologie mit geschlossenem Regelkreis. Als Ergebnis wurden zwei Sauerstoff-Kerosin-Motoren entwickelt: YF-100 und YF-115.



YF-100 ist ein 136-Tonnen-Motor im Vakuum. Sie sagen, dass das Yuzhnoye Design Bureau (Ukraine) Anfang der neunziger Jahre die Dokumentation für das Zenit RD-120 LV-Triebwerk der zweiten Stufe nach China verkaufte und die Chinesen damit begannen, Raketentriebwerke auf dieser Basis herzustellen. Selbst wenn dies wirklich der Fall war, ist der YF-100 keine direkte Kopie, sein Schub ist merklich größer als 85 Tonnen des RD-120 und der spezifische Impuls ist geringer.



Yf-115- ein Motor mit einem Schub von 15 Tonnen, einem spezifischen Impuls von 341 Sekunden, höher als der YF-100 (335 Sekunden) und niedriger als der RD-120 (350 Sekunden).

Die Verwendung eines geschlossenen Kreislaufs, in dem das Abgas des Gasgenerators in den Brennraum eingespeist wird, ermöglichte es, hohe spezifische Impulswerte zu erhalten, die diese Motoren auf ein gutes Weltniveau brachten. Zum Vergleich: Der höchste spezifische Impuls von Sauerstoff-Kerosin-Motoren ist RD-0124 (359 Sekunden), und der spezifische Impuls von Merlin Vacuum auf der SpaceX-Website ist auf 348 Sekunden eingestellt.

Die große Kampagne 6


Wenn Sie einen YF-100 auf die erste Stufe, einen YF-115 auf die zweite Stufe setzen und die dritte Stufe hinzufügen, um die Nutzlast in die sonnensynchrone Umlaufbahn zu bringen, erhalten wir die Trägerrakete CZ-6. Velikiy Pod-6 ist klein, mit einer Startmasse von nur 103 Tonnen und einem maximalen Durchmesser von 3,35 m für einfachen Transport ausgelegt:



Und einfache Wartung:



Am 15. September startete die CZ-6 erfolgreich 20 kleine Satelliten in eine sonnensynchrone Umlaufbahn:



Die große Kampagne 7


Wenn wir 2 YF-100 zum zentralen Block (zweite Stufe) bringen, vier Seitenblöcke (erste Stufe) mit jeweils einem YF-100 hinzufügen und vier YF-115 auf die dritte Stufe setzen, erhalten wir „Great Campaign 7“. Die Startmasse von 594 Tonnen ermöglicht es, 13,5 Tonnen in eine niedrige Umlaufbahn zu bringen. Der maximale Durchmesser des Blocks von 3,35 m erleichtert den Transport der Rakete auf der Straße vom Hafen aus:



Montieren Sie sie dann im Montage- und Testkomplex und bringen Sie sie zum Start:



Foto des Starts am Samstag:



Video:



Es ist sehr merkwürdig, dass die Rakete einer zweistufigen im Wesentlichen näher kommt. Aus dem Video folgt, dass die zweite Stufe nur 14 Sekunden nach der Trennung der vier Blöcke der ersten Stufe zurückgesetzt wird, was sehr ungewöhnlich und sehr ineffizient ist. Vielleicht kann der YF-100 nicht länger als drei Minuten arbeiten?

Die große Kampagne 5


Und schließlich, wenn wir die erste Stufe von vier Blöcken mit jeweils zwei YF-100 nehmen und Sauerstoff-Wasserstoff-Motoren (YF-75 und YF-77) auf die zweite und dritte Stufe setzen, erhalten wir die Rakete Great Campaign-5 »Mit einer Ladekapazität von 25 Tonnen in einer niedrigen Umlaufbahn. Über sie ist bekannt, dass die zweite und dritte Stufe einen Durchmesser von 5,2 m haben werden und die Startmasse der Rakete auf 867 Tonnen geschätzt wird. Habe schon ein Foto vom Export des Raketenmodells zum Start:



Unbekanntes Schiff


Zwanzig Stunden nach dem Start landete die Hauptnutzlast, und es stellte sich heraus, dass dies ein Testgerät ist, aus dem sie entweder eine Fracht oder ein bemanntes Schiff entwickeln werden.





Aufgrund der chinesischen Geheimhaltung ist es noch völlig unverständlich, wie es heißt und wie es weiter getestet wird. Gemessen an der Größe handelt es sich höchstwahrscheinlich um ein großes Modell, das kleiner als das Original ist. Gemessen an den Fotos und Videos hatte das Modell höchstwahrscheinlich in diesem Flug keine weichen Landemotoren (oder ein anderes System zur Abschwächung der Auswirkungen auf den Boden), die sich auf einem Schiff voller Größe befinden sollten.

Fazit


Unabhängig davon ist der Satz zu erwähnen, der in einem der Interviews verrutscht ist, dass im Fünfjahreszeitraum 2016-2021 Raketen dieser Familie anderthalbhundert abgefeuert werden, was einer jährlichen Anzahl von 30 Starts entspricht. In diesem Fall wird China bei der Anzahl der Starts pro Jahr um den ersten Platz konkurrieren (in diesem Parameter war Russland in den letzten Jahren führend, aber die Vereinigten Staaten beginnen mit der Einführung von "neuen privaten Händlern", den Hinterkopf einzuatmen). Eine andere Frage ist, wo und welche Art von Nutzlast China bei diesen Starts finden wird.

Source: https://habr.com/ru/post/de395447/


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